Lần đầu phát hiện khí quyển trên một hành tinh giống Trái Đất nằm trong vùng có thể cư trú của một ngôi sao xa

• Khí quyển đã được xác nhận trên hành tinh đá LHS 1140 b, cách Trái Đất 48 năm ánh sáng, trở thành trường hợp đầu tiên đối với một hành tinh giống Trái Đất trong vùng có thể cư trú ngoài Hệ Mặt Trời
• Loại khí được phát hiện cho đến nay chỉ là helium, được cho là nằm ở tầng khí quyển trên, nhưng vẫn còn khả năng có các loại khí khác tồn tại ở những tầng khí quyển thấp hơn
• Hành tinh này quay quanh một sao đỏ nhỏ và lạnh hơn Mặt Trời rất nhiều, nằm trong vùng Goldilocks, nơi không quá nóng cũng không quá lạnh để nước lỏng có thể tồn tại
• Trong hơn 6.000 ngoại hành tinh đã được phát hiện, hàng trăm hành tinh nằm trong vùng Goldilocks, nhưng chỉ có vài chục hành tinh nhỏ và có thành phần đá; cho đến nay chưa từng xác nhận được khí quyển trên các hành tinh này
• Phát hiện lần này không phải là kết quả xác nhận sự sống ngoài Trái Đất, và các quan sát về K2-18b và TRAPPIST-1 cũng chưa khẳng định được sự tồn tại của sự sống hay khí quyển kiểu Trái Đất

---

Khí quyển và điều kiện có thể cư trú của LHS 1140 b

• Nhóm nghiên cứu của Dr Collin Cherubim tại Đại học Harvard đã công bố trên Science kết quả phát hiện khí quyển lần đầu tiên trên một hành tinh đá quay quanh vùng có thể cư trú của một ngôi sao ngoài Hệ Mặt Trời
• LHS 1140 b cách Trái Đất 48 năm ánh sáng và quay quanh một sao đỏ nhỏ và lạnh hơn Mặt Trời rất nhiều
• Loại khí duy nhất hiện được xác nhận là helium, nhiều khả năng nằm ở tầng khí quyển trên; chỉ riêng helium không thể duy trì sự sống
  • Ở các tầng khí quyển thấp hơn, có thể tồn tại những loại khí khác phù hợp hơn cho việc duy trì sự sống
  • Nhóm nghiên cứu nhấn mạnh rằng kết quả này không có nghĩa là đã phát hiện sự sống
• Để sự sống tồn tại, cần có nước; và để nước tồn tại, hành tinh phải ở khoảng cách phù hợp với ngôi sao của nó, không quá gần cũng không quá xa
  • Khu vực này được gọi là vùng Goldilocks (Goldilocks zone)
  • Hàng trăm hành tinh đã được phát hiện trong vùng Goldilocks của các ngôi sao của chúng, nhưng chỉ có vài chục hành tinh nhỏ và có thành phần đá giống Trái Đất
  • LHS 1140 b là trường hợp đầu tiên xác nhận được khí quyển trên một hành tinh đá như vậy
• Dr David Charbonneau của Đại học Harvard cho biết riêng việc có khí quyển trên một hành tinh giống Trái Đất ngoài Hệ Mặt Trời đã rất quan trọng trong việc khám phá câu hỏi “chúng ta có đơn độc không”

Kết quả quan sát các hành tinh ứng viên khác có thể có sự sống

• K2-18b

  • K2-18b là một cận Hải Vương tinh (sub-Neptune) có thể có cấu trúc bên trong giàu nước, và từng quan sát được tín hiệu dimethyl sulfide, một loại khí liên quan đến sự sống trong đại dương trên Trái Đất
  • Trong phân tích lại do NASA dẫn đầu năm 2025, tín hiệu này được cho là quá yếu để xác nhận
  • Dimethyl sulfide cũng có thể được tạo ra mà không cần quá trình sinh học

• TRAPPIST-1

  • 7 hành tinh đá đang được quan sát như các mục tiêu tìm kiếm sự sống
  • Các quan sát của James Webb Space Telescope đã loại trừ khả năng TRAPPIST-1d có khí quyển kiểu Trái Đất
  • Chỉ với dữ liệu quan sát của TRAPPIST-1e thì vẫn khó đưa ra kết luận rõ ràng

[GN⁺]

Ý kiến trên Hacker News

• Sao lùn đỏ lạnh hơn, vùng có thể ở được nằm gần sao hơn và không ổn định, nên tôi không biết rằng các hành tinh đá bên trong đó có thể chịu được sự bào mòn khí quyển mạnh như vậy
  Tôi từng nghĩ LHS 1140b gần với một mini-Neptune bị ngôi sao làm bay hơi khí quyển hơn là một hành tinh giống Trái Đất, nhưng các quan sát quang phổ phát xạ của JWST khi nó đi sau ngôi sao đã loại trừ khả năng là mini-Neptune: https://arxiv.org/abs/2406.15136
  • Ngôi sao chủ được mô tả là rất ít hoạt động, nên có vẻ nhờ đó mà khí quyển được duy trì
• Cần phải chế tạo kính thiên văn thấu kính hấp dẫn Mặt Trời. Đến lúc sẵn sàng sử dụng thì có lẽ cũng đã tích lũy đủ nhiều mục tiêu để quan sát
  • TOLIMAN đang được chế tạo để quan sát các ngôi sao trong phạm vi 10 parsec từ Mặt Trời, đặc biệt là quanh Alpha Centauri, và dự kiến sẽ được phóng vào khoảng năm sau
    https://toliman.space/
  • Ở NASA, dự án liên quan cũng đang tiến triển thuận lợi. Vẫn là một dự án moonshot, nhưng các giai đoạn đầu đến nay đều đã vượt qua tốt
    https://www.nasa.gov/general/direct-multipixel-imaging-and-s...
  • Cách khả thi hiện nay chỉ là đưa một tàu thăm dò mang kính thiên văn tới vị trí ở phía đối diện, lấy Mặt Trời nằm giữa nó và mục tiêu quan sát, cách hơn 500 AU, rồi hy vọng nó vẫn hoạt động khi tới nơi khoảng 80 năm sau
    Đây không phải kiểu thiết bị có thể chế tạo trước rồi sau này chĩa vào bất kỳ đâu, mà là phải gửi camera theo đúng hướng tới khoảng cách gấp gần 3 lần quãng đường Voyager 1 đã đi, và cũng không thể ở lại lâu tại vị trí quan sát. Trong lúc công nghệ tàu thăm dò và việc chọn các ứng viên ngoại hành tinh phát triển nhanh chóng, rất có thể cả phần cứng lẫn mục tiêu đều sẽ lỗi thời nghiêm trọng trước khi nó đi được nửa quãng đường tới điểm quan sát, nên tính thực tiễn không cao
  • Mong là người ngoài hành tinh cũng tạo ra một kính thiên văn đáng kinh ngạc tương tự, chĩa về phía Trái Đất rồi chia sẻ hình ảnh, để chúng ta có thể trực tiếp nhìn thấy Trái Đất trong quá khứ xa xôi
  • Hợp đồng kính thiên văn cỡ kilômét có thể rèn luyện toàn bộ hệ thống cần thiết cho việc xây dựng quỹ đạo quy mô lớn, như lắp ráp tại chỗ, chu kỳ phóng nhiều lần, và hạ tầng khổng lồ. Cảnh nó hiện ra trên bầu trời đêm trong lúc lắp ráp hẳn sẽ rất ngoạn mục
• Trong nghịch lý Fermi, cần đặc biệt tập trung vào yếu tố khoảng thời gian có thể liên lạc ngắn
  Sự sống trên Trái Đất đã tiến hóa suốt hàng tỷ năm, nhưng khoảng thời gian chúng ta có thể gửi và nhận thông điệp vũ trụ chỉ mới khoảng 50 năm, nên xác suất phát hiện sự sống ngoài hành tinh giảm theo tỷ lệ 50 năm so với hàng tỷ năm. Nếu nền văn minh bên kia cũng chỉ có thể liên lạc trong vài thế kỷ và sự tiến hóa của hai bên là độc lập, xác suất lại giảm mạnh thêm nữa. Vì vậy điều này cũng phù hợp với thực tế là ta chưa quan sát được sự sống ngoài hành tinh; có thể chúng ta không cô đơn, nhưng ở quá xa nhau và tuổi thọ của các nền văn minh cũng có thể rất ngắn
• Tôi có cảm giác tin về việc phát hiện khí quyển trên hành tinh giống Trái Đất đã được nghe nhiều từ trước, nên có vẻ như tôi đã bỏ lỡ điểm khác biệt tinh tế nào đó trong kết quả lần này
• 48 năm ánh sáng thì theo góc nhìn vũ trụ gần như là hàng xóm
  Có lẽ trong vài thế kỷ tới chúng ta có thể phát triển tàu thăm dò tới được đó, nhưng tôi tò mò hiện nay phương thức đẩy nào là ứng viên sáng giá để tăng tốc tới gần vận tốc ánh sáng
  • Bạn đang đánh giá thấp quy mô của vũ trụ. Tốc độ ánh sáng là 1.079.252.848 km/giờ, còn Parker Solar Probe, tàu vũ trụ nhanh nhất loài người từng chế tạo, cũng chỉ đạt tối đa 692.000 km/giờ nhờ hỗ trợ hấp dẫn
    Ngay cả ở tốc độ đó cũng mất 1.559 năm cho 1 năm ánh sáng, và 74.832 năm cho 48 năm ánh sáng, rồi còn cần thêm 48 năm nữa để xác nhận việc đến nơi bằng sóng vô tuyến. Hơn nữa đây là tốc độ tối đa chứ không phải tốc độ duy trì
  • Có vẻ khả năng tìm ra cách bẻ cong không-thời gian còn cao hơn khả năng bay được ở một tỷ lệ đủ lớn của vận tốc ánh sáng. Vật thể nhanh nhất chúng ta từng tạo ra cho đến nay cũng chỉ đạt khoảng 0,064% tốc độ ánh sáng, nên với công nghệ hiện tại sẽ mất khoảng 750 năm, và còn phải giải quyết cả cách bật tàu thăm dò sau ba phần tư thiên niên kỷ lẫn cách giảm tốc để vào quỹ đạo hành tinh
    Dù là ma cà rồng thì cũng khó mà hứng thú với một kế hoạch kéo dài 750 năm
  • Ở đây “hàng xóm” nghĩa là có thể nhìn thấy nhưng tuyệt đối không thể chạm tới. Dù tàu vũ trụ hoàn thành ngay hôm nay, thời điểm đến nơi có thể là 1 triệu năm sau. Hàng xóm thực sự là Mặt Trăng, Sao Hỏa và Sao Kim, mà kể cả Sao Hỏa và Sao Kim cũng là nói hơi rộng tay rồi
  • Ngay cả nếu giả sử tàu thăm dò di chuyển với vận tốc ánh sáng thì cũng mất 48 năm để tới nơi, và thêm 48 năm nữa để kết quả quan sát quay về, nên sẽ cần nhiều thế hệ nhà khoa học cùng tham gia
    Trường hợp kéo dài lâu nhất từ trước đến nay là dự án Voyager, nhưng tôi nghi ngờ liệu chính phủ hay doanh nghiệp có thể cam kết đến mức đó hay không. Voyager thành công vì khi ấy con người còn có thể nhìn xa tới tương lai rất xa, còn giờ thì vài năm phía trước cũng không lên kế hoạch nổi cho tử tế
  • Khả năng này cũng giống như con người chui vào trong vi khuẩn, gần như bất khả thi theo các định luật vật lý
• Các hành tinh mà trí tuệ dựa trên silicon có thể sống có lẽ còn phổ biến hơn những hành tinh mà trí tuệ dựa trên carbon có thể sống
• Bài viết liên quan hoặc trùng lặp: https://news.ycombinator.com/item?id=48939742 — 45 bình luận
• Nếu hành tinh đủ sức giữ lại heli trong khí quyển, thì vận tốc thoát của nó hẳn phải cực kỳ lớn. Dù có sự sống thì việc rời khỏi nơi đó cũng sẽ rất khó
• Khí được phát hiện là heli, thứ không thể hỗ trợ sự sống, và dù có khả năng còn tồn tại các khí khác thì lượng của chúng có lẽ cũng không nhiều
• Cũng cần nhớ rằng Sao Kim nằm trong vùng có thể ở được của một ngôi sao tương tự Mặt Trời, và là một hành tinh giống Trái Đất có khí quyển